Cechy_techniczne_materia_w_budowlanych.pdf

Cechy techniczne materiałów budowlanych.

Cechy techniczne materiałów budowlanych zależą od właściwości fizycznych,

chemicznych, termicznych i mechanicznych. Są wytyczna dla odbioru materiałów

budowlanych (normy), określają i gwarantują wytrzymałość materiałów konstrukcyjnych w

czasie całej eksploatacji.

Wszystkie cechy techniczne poznaje się dzięki badaniom laboratoryjnym (badamy

barwę, przekrój, dźwięk, przełom (materiały na podłogi), odporność na uderzenia i ścieranie,

ciepłochłonność, nasiąkliwość, odporność ogniową, odporność na promieniowanie słoneczne,

zawartość soli itd.).

Cechy techniczne dzielimy na:

1. Cechy fizyczne

2. Cechy mechaniczne

3. Cechy chemiczne

Gęstość

Gęstość– jest to masa jednostki objętości materiału suchego liczona bez porów i kapilar.

ρ =

gdzie:

ρ w – gęstość

m m – masa w stanie suchym

V a – objętość bez porów i kapilar

Uzyskanie m m wiąże się z suszeniem materiału w suszarce w temperaturze +105 ˚C. Jeżeli 3

kolejne ważenia nie wykazują zmiany masy to przyjmujemy, iż jest to masa materiału

suchego.

Rodzaje struktur materiałów nieorganicznych:

• kapilarno – porowata (maja system porów (wolnych przestrzeni) zamkniętych lub

połączonych kapilarami, naturalne produkty: kamienie, wyroby ceramiczne, betony

komórkowe, szkło piankowe, pumeks szklany)

• ziarnista (maja formę sypką np. piasek)

• mieszana (połączeni struktury sypkiej z kapilarno – porowatą np. beton)

• włóknista (materiały takie jak: drewno, wełna mineralna, maty z włókiem szklanych)

Objętość bez porów i kapilar V a otrzymujemy korzystając

z kolby Le Chatelier’a .

Aby znaleźć V a należy:

- wysuszyć materiał

- materiał musi być rozkruszony (w młynach)

- przesiać materiał przez gęste sito ( oczko 0.08 mm)

- zważyć materiał

m m

−

gdzie:

ρ w – gęstośc

m m – masa w stanie suchym

Rys. 1 Kolba Le Chatelier’a

m k+b+m m – masa kolby, benzenu i materiału

m k+b – masa kolby i benzenu

V a – objętość bez porów i kapilar

Gęstość pozorna

Gęstość pozorna – jest to masa jednostki objętości materiału suchego wraz z zawartymi w

nim porami i kapilarami.

ρ =

gdzie:

ρ o – gęstość pozorna

m m – masa w stanie suchym

V – objętość z porami i kapilarami

Wyznaczanie gęstości pozornej :

• bryła regularna: korzystając ze wzoru

ρ = , V wyznaczamy mierząc wysokość,

szerokość i długość próbki, należy pamiętać iż każdą z tych wartości należy zmierzyć

trzy razy i wyciągnąć średnią z wyników.

• bryła nieregularna: badaną próbkę należy wysuszyć i zważyć, następnie próbkę

pokrywamy cienka warstwą parafiny, która ma zapobiegać nasączaniu próbki wodą,

ważymy próbkę ponownie, następnie zanurzamy próbkę w kolbie z woda i mierzymy

objętość próbki, gęstość pozorną obliczamy z wzoru:

kbm kb

−

mp p

gdzie:

Tabela 1. Przykładowe wartości gęstości i gęstości pozornej dla różnych materiałów

ρ o – gęstość pozorna

m m – masa próbki

m m+p – masa próbki i parafiny

V m+p – objętość próbki z parafiną

V p – objętość parafiny, ρ p = 0.93 g/cm 3

Materiał ρ w [kg/m 3 ] ρ o [kg/m 3 ]

Beton zwykły

2600

2200

Beton komórkowy

2800

400-700

Cegła pełna

2700

1800

Cegła cementowa

2700

2200

Cegła klinkierowa

2700

2000

Korek

2000

150

Nasiąkliwość

Nasiąkliwość – jest to zdolność pochłaniania wody przez pory i kapilary w określonych

warunkach.

Ze względu na sposób badania nasiąkliwość dzielimy na:

• Nasiąkliwość zwykła (próbki badane w wodzie o temp. pokojowej)

• Nasiąkliwość po gotowaniu

• Nasiąkliwość pod zmniejszonym ciśnieniem ( ciśnienie 20 mm słupa Hg)

Istnieje także podział na :

• Nasiąkliwość wagową (n w )– stosunek masy wody wchłoniętej do masy próbki w

stanie suchym

−

gdzie: m 1 - masa próbki i wchłoniętej wody

m – masa próbki w stanie suchym

• Nasiąkliwość objętościową (n o )– stosunek objętości wody wchłoniętej do objętości

próbki

mp p

−

gdzie: m 1 - masa próbki i wchłoniętej wody

m – masa próbki w stanie suchym

V – objętość próbki

Badanie nasiąkliwości zwykłej:

Próbki wysuszone do stałej masy w temperaturze 105 °C należy zważyć z dokładnością do

0,1% masy próbki i ustawić na podstawkach w naczyniu z materiału nie ulegającego korozji.

Wyroby należy ustawić tak, aby nie stykały się ze sobą. Wyroby pełne ustawia się pionowo

na dłuższym boku, a wyroby drążone - otworami do góry. Następnie próbki zalewa się wodą

o temperaturze pokojowej do połowy ich wysokości. Po 2 h należy dolać tyle wody, aby jej

poziom sięgał do 3/4 wysokości próbek, a po upływie dalszych 2 h - aż do całkowitego

zanurzenia próbek. Wyroby powinny przebywać w wodzie do czasu ustalenia się ich masy.

Wyroby do ważenia należy wyjmować pojedynczo (aby zapobiec wysychaniu) i ich

powierzchnie zewnętrzne wytrzeć wilgotną tkaniną po uprzednim wycieknięciu wody

z otworów. Masę próbek nasiąkniętych wodą należy określić przez kolejne ważenia

z dokładnością do 0,1% masy próbki.

Badanie nasiąkliwości po gotowaniu:

Próbki wysuszone do stałej masy w temperaturze 105 °C należy zważyć z dokładnością do

0,1% masy próbki i ustawić na podstawkach w naczyniu z materiału nie ulegającego korozji.

Wyroby należy ustawić tak, aby nie stykały się ze sobą. Wyroby pełne ustawia się pionowo

na dłuższym boku, a wyroby drążone - otworami do góry. Następnie próbki zalewa się wodą

o temperaturze pokojowej do połowy ich wysokości na 2 h. Następnie zlewamy próbki

całkowicie wodą, ustawiamy nad źródłem ciepła i gotujemy 3 h. Po ostudzeniu do temp.

pokojowej ważymy z dokładnością do 0,1% masy próbki.

Stopień nasycenia (wskaźnik mrozoodporności)

η=

max

η > 0,85 – woda może spowodować zniszczenie struktury materiału

Szczelność i porowatość

Szczelność – oznacza jaką część całkowitej objętości zajmuje masa badanego materiału bez

porów i kapilar. Jest to stosunek gęstości pozornej do gęstości właściwej:

=⋅

gdzie:

100%

S- szczelność

ρ o – gęstość pozorna

ρ w – gęstość właściwa

Porowatość – oznacza jaka część całkowitej objętości próbki przypada na wolne przestrzenie

(pory i kapilary).

S+P=1

Dla metali szczelność S=100% , natomiast dla styropianu porowatość wynosi P=97%, a dla

pianizolu aż P=99%.

Przewodność cieplna

Współczynnik przewodności cieplnej ( λ ) materiału – jest to ilość ciepła, która przechodzi w

jednostce czasu, przez jednostkę powierzchni płaskiej przegrody danego materiału o grubości

1 jednostki przy ścisłej różnicy temperatury wynoszącej 1 ˚C.

Współczynnik przewodności cieplnej λ [W/m*K] zależy od:

• Gęstości objętościowej

• Struktury

• Wilgotności

• Temperatury

Tabela 2. Wartości współczynnika λ dla różnych mater iałów

Materiał

λ [W/m*K]

Materiały organiczne

0,29-0,4

Materiały nieorganiczne

~3,25

Materiały krystaliczne

4,65-7,0

Tworzywa sztuczne

0,17-0,35

Współczynnik przewodności cieplnej λ dla powietrza w porach małych (do 0.1 mm) wynosi

0,023 [W/m*K] w porach większych 0.031 [W/m*K].

Badanie λ przeprowadza się w aparacie Bock’a .

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: